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Cómo y por qué se mueven las células

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Celda movimiento Es una función necesaria en los organismos. Sin la capacidad de moverse, las células no podrían crecer y dividirse o migrar a las áreas donde se necesitan. El citoesqueleto es el componente de la célula que hace posible el movimiento celular. Esta red de fibras se extiende por todo el citoplasma de la célula y mantiene a los orgánulos en su lugar adecuado. Las fibras del citoesqueleto también mueven las células de un lugar a otro de una manera que se parece al rastreo.

¿Por qué se mueven las células?

Esta célula de fibroblastos es importante para la curación de heridas. Esta célula de tejido conectivo migra a sitios de lesión para ayudar en la reparación del tejido. Rolf Ritter / Cultura Science / Getty Images

El movimiento celular es necesario para que se realicen varias actividades dentro del cuerpo. Los glóbulos blancos, como los neutrófilos y los macrófagos, deben migrar rápidamente a sitios de infección o lesión para combatir las bacterias y otros gérmenes. La motilidad celular es un aspecto fundamental de la generación de formas (morfogénesis) en la construcción de tejidos, órganos y la determinación de la forma celular. En casos que involucran lesiones y reparación de heridas, las células del tejido conectivo deben viajar a un sitio de la lesión para reparar el tejido dañado. Las células cancerosas también tienen la capacidad de hacer metástasis o diseminarse de un lugar a otro al moverse a través de los vasos sanguíneos y los vasos linfáticos. En el ciclo celular, se requiere movimiento para que ocurra el proceso de división celular de la citocinesis en la formación de dos células hijas.

Pasos del movimiento celular

Células HeLa, micrografía de luz fluorescente. Los núcleos celulares contienen el material genético cromatina (rojo). Las proteínas que forman el citoesqueleto de las células se han teñido con diferentes colores: la actina es azul y los microtúbulos son amarillos. DR Torsten Wittmann / Science Photo Library / Getty Image

Motilidad celular se logra a través de la actividad de fibras del citoesqueleto. Estas fibras incluyen microtúbulos, microfilamentos o filamentos de actina y filamentos intermedios. Los microtúbulos son fibras huecas en forma de barra que ayudan a sostener y dar forma a las células. Los filamentos de actina son barras sólidas que son esenciales para el movimiento y la contracción muscular. Los filamentos intermedios ayudan a estabilizar microtúbulos y microfilamentos manteniéndolos en su lugar. Durante el movimiento celular, el citoesqueleto desmonta y vuelve a ensamblar los filamentos de actina y los microtúbulos. La energía requerida para producir movimiento proviene del trifosfato de adenosina (ATP). El ATP es una molécula de alta energía producida en la respiración celular.

Pasos del movimiento celular

Las moléculas de adhesión celular en las superficies celulares mantienen las células en su lugar para evitar la migración no dirigida. Las moléculas de adhesión mantienen células a otras células, células a la matriz extracelular (ECM) y el ECM al citoesqueleto. La matriz extracelular es una red de proteínas, carbohidratos y fluidos que rodean las células. El ECM ayuda a posicionar las células en los tejidos, transportar señales de comunicación entre las células y reposicionar las células durante la migración celular. El movimiento celular es provocado por señales químicas o físicas que son detectadas por las proteínas que se encuentran en las membranas celulares. Una vez que estas señales son detectadas y recibidas, la célula comienza a moverse. Hay tres fases para el movimiento celular.

  • En la primera fase, la célula se desprende de la matriz extracelular en su posición más avanzada y se extiende hacia adelante.
  • En la segunda fase, la porción separada de la celda se mueve hacia adelante y se vuelve a unir en una nueva posición hacia adelante. La porción posterior de la célula también se separa de la matriz extracelular.
  • En la tercera fase, la célula es llevada hacia una nueva posición por la proteína motora miosina. La miosina utiliza la energía derivada del ATP para moverse a lo largo de los filamentos de actina, lo que hace que las fibras del citoesqueleto se deslicen entre sí. Esta acción hace que toda la celda avance.

La celda se mueve en la dirección de la señal detectada. Si la célula responde a una señal química, se moverá en la dirección de la concentración más alta de moléculas de señal. Este tipo de movimiento se conoce como quimiotaxis.

Movimiento dentro de las celdas

Esta micrografía electrónica de barrido a color (SEM) muestra un glóbulo blanco que engloba a los patógenos (rojo) por fagocitosis. JUERGEN BERGER / Science Photo Library / Getty Image

No todo el movimiento celular implica el reposicionamiento de una célula de un lugar a otro. El movimiento también ocurre dentro de las células. El transporte de vesículas, la migración de orgánulos y el movimiento cromosómico durante la mitosis son ejemplos de tipos de movimiento celular interno.

Transporte de vesículas implica el movimiento de moléculas y otras sustancias dentro y fuera de una célula. Estas sustancias están encerradas dentro de las vesículas para su transporte. La endocitosis, la pinocitosis y la exocitosis son ejemplos de procesos de transporte de vesículas. En fagocitosis, un tipo de endocitosis, sustancias extrañas y material no deseado son engullidos y destruidos por los glóbulos blancos. La materia objetivo, como una bacteria, es internalizada, encerrada dentro de una vesícula y degradada por enzimas.

Migración de orgánulos y movimiento cromosómico ocurrir durante la división celular. Este movimiento asegura que cada célula replicada reciba el complemento apropiado de cromosomas y orgánulos. El movimiento intracelular es posible gracias a las proteínas motoras, que viajan a lo largo de las fibras del citoesqueleto. A medida que las proteínas motoras se mueven a lo largo de los microtúbulos, llevan consigo orgánulos y vesículas.

Cilios y flagelos

Micrografía electrónica de barrido en color (SEM) de cilios en el epitelio que recubre la tráquea (tráquea). DR G. MOSCOSO / Science Photo Library / Getty Image

Algunas células poseen protuberancias tipo apéndice celular llamadas cilios y flagelos. Estas estructuras celulares se forman a partir de grupos especializados de microtúbulos que se deslizan uno contra el otro, lo que les permite moverse y doblarse. En comparación con los flagelos, los cilios son mucho más cortos y numerosos. Los cilios se mueven en un movimiento ondulatorio. Los flagelos son más largos y tienen más movimiento de látigo. Los cilios y flagelos se encuentran tanto en células vegetales como en células animales.

Células de la esperma son ejemplos de células del cuerpo con un solo flagelo. El flagelo impulsa la célula de esperma hacia el ovocito femenino para fertilización. Los cilios se encuentran dentro de áreas del cuerpo como los pulmones y el sistema respiratorio, partes del tracto digestivo, así como en el tracto reproductor femenino. Los cilios se extienden desde el epitelio que recubre la luz de estos tractos del sistema corporal. Estos hilos similares a pelos se mueven en un movimiento de barrido para dirigir el flujo de células o escombros. Por ejemplo, los cilios en el tracto respiratorio ayudan a impulsar la mucosidad, el polen, el polvo y otras sustancias lejos de los pulmones.

Fuentes:

  • Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. Biología Celular Molecular. 4ta edición. Nueva York: W. H. Freeman; 2000. Capítulo 18, Motilidad celular y forma I: microfilamentos. Disponible en: //www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21530/
  • Ananthakrishnan R, Ehrlicher A. Las fuerzas detrás del movimiento celular. Int J Biol Sci 2007; 3 (5): 303-317. doi: 10.7150 / ijbs.3.303. Disponible en //www.ijbs.com/v03p0303.htm